(57)【要約】【課題】ＤＡＢシステム及びＤＭＢシステムにおいて、データの優先度に基づいて符号レートを異ならせて、１つのサービスに属するデータを相異なるサブチャンネルを用いて優先転送する方法及び装置を提供する。【解決手段】提供しようとする少なくとも１つの放送サービスの優先転送の支援有無を判断するステップと、少なくとも１つの放送サービスが優先転送を支援する場合、少なくとも１つの放送サービスを転送する複数のサブチャンネルを設定し、各サブチャンネルにマッピングされるデータの優先度を決めるステップと、優先度を決めた後、少なくとも１つの放送サービスのデータストリームを該当優先度に基づいてサブチャンネルにマッピングするステップと、サブチャンネルにマッピングされたデータストリームを相異なる符号器によってそれぞれ符号化して転送するステップと、を含む。【選択図】図３
2006311567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル放送システムの送出器において放送データの優先転送を支援するための方法において、
提供しようとする少なくとも１つの放送サービスの優先転送の支援有無を判断するステップと、
前記少なくとも１つの放送サービスが優先転送を支援する場合、前記少なくとも１つの放送サービスを転送する複数のサブチャンネルを設定し、前記各サブチャンネルにマッピングされるデータの優先度を決めるステップと、
前記優先度を決めた後、前記少なくとも１つの放送サービスのデータストリームを該当優先度に基づいて前記サブチャンネルにマッピングするステップと、
前記サブチャンネルにマッピングされたデータストリームを相異なる符号器によってそれぞれ符号化して転送するステップと、を含むことを特徴とする、放送データの優先転送を支援するための方法。
【請求項２】
前記データのうち、復号のために必ず転送すべき基本データストリームを優先度が高いデータとして設定し、残りの追加データストリームを優先度が低いデータとして設定し、を高い優先度のデータストリームと低い優先度のデータストリームとで分けるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
【請求項３】
前記データストリームは、前記放送サービスに含まれているビデオサービス信号をビデオ符号化して得られる複数の階層データストリームを含むことを特徴とする、請求項１に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
【請求項４】
前記階層データストリームは、相異なる量子化間隔を持つ少なくとも２本の階層データストリームであることを特徴とする、請求項３に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
【請求項５】
前記階層データストリームは、相異なるフレーム転送レートを持つ少なくとも２本の階層データストリームであることを特徴とする、請求項３に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
【請求項６】
前記階層データストリームは、相異なる空間解像度を持つ少なくとも２本の階層データストリームであることを特徴とする、請求項３に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
【請求項７】
前記符号化して転送するステップは、
前記各サブチャンネルのデータストリームをスクランブルするステップと、
前記スクランブルされたデータストリームを該当サブチャンネルの符号化レートに基づいて符号化するステップと、
前記符号化されたデータストリームを時間インタリーブするステップと、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
【請求項８】
前記転送するステップは、
前記複数のサブチャンネルに関する前記インタリーブされたデータストリームを多重化して主サービスチャンネルデータを得るステップと、
前記主サービスチャンネルデータを多重化して前記サブチャンネルに関する制御情報を含む高速情報チャンネル（ＦＩＣ）データを得るステップと、
前記多重化されたデータを変調するステップと、
前記変調されたデータをインタリーブするステップと、
前記インタリーブされたデータを高速フーリエ変換するステップと、
放送信号を生成するステップと、を含むことを特徴とする、請求項７に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
【請求項９】
前記制御情報は、前記各サブチャンネルのデータ優先度パラメータを含むことを特徴とする、請求項８に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
【請求項１０】
デジタル放送システムの送出器において放送データの優先転送を支援するための装置において、
提供しようとする少なくとも１つの放送サービスデータを転送する複数のサブチャンネルを設定し、各サブチャンネルにマッピングされるデータの優先度を決め、前記少なくとも１つの放送サービスのデータストリームを該当優先度に基づいて前記サブチャンネルにマッピングするデータ生成器と、
前記サブチャンネルにマッピングされたデータストリームを相異なる符号器によりそれぞれ符号化して転送する複数のサブチャンネル送信器と、を備えることを特徴とする、放送データの優先転送を支援するための装置。
【請求項１１】
前記データ生成器は、
さらに、前記データのうち、復号のために必ず転送すべき基本データストリームを優先度が高いデータとして設定し、残りの追加データストリームを優先度が低いデータとして設定することを特徴とする、請求項１０に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。
【請求項１２】
前記データ生成器は、
前記放送サービスに含まれているビデオサービス信号をビデオ符号化して複数の階層データストリームを生成し、前記複数の階層データストリームをサブチャンネルにマッピングして出力するビデオ符号器であることを特徴とする、請求項１０に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。
【請求項１３】
前記データ生成器は、相異なる量子化間隔を持つデータストリームであることを特徴とする、請求項１２に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。
【請求項１４】
前記データ生成器は、相異なるフレーム転送レートを持つデータストリームであることを特徴とする、請求項１２に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。
【請求項１５】
前記データ生成器は、相異なる空間解像度を持つデータストリームであることを特徴とする、請求項１２に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。
【請求項１６】
前記サブチャンネル送信器のそれぞれは、
前記各サブチャンネルのデータストリームをスクランブルするエネルギー分散スクランブラーと、
前記スクランブルされたデータストリームを該当サブチャンネルの符号化レートに基づいて符号化するチャンネル符号器と、
前記符号化されたデータストリームを時間インタリーブする時間インタリーバと、を備えることを特徴とする、請求項１０に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。
【請求項１７】
前記複数のサブチャンネルに関する前記時間インタリーブされたデータストリームを多重化して主サービスチャンネルデータを得る主サービスチャンネル多重化器と、
前記主サービスチャンネルデータを多重化して前記サブチャンネルに関する制御情報を含む高速情報チャンネル（ＦＩＣ）データを得るフレーム多重化器と、
前記多重化されたデータを変調するデータ変調器と、
前記変調されたデータをインタリーブする周波数インタリーバと、
前記インタリーブされたデータを逆高速フーリエ変換してデジタルオーディオ放送（ＤＡＢ）信号を生成する直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）復調器と、をさらに備えることを特徴とする、請求項１６に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
【請求項１８】
前記制御情報は、前記各サブチャンネルのデータ優先度パラメータを含むことを特徴とする、請求項１７に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。
【請求項１９】
デジタル放送システムの受信器における優先転送されたデータの受信方法において、
受信されたデータを復調するステップと、
前記復調されたデータから主サービスデータと前記主サービスデータを復号するための制御情報を得るステップと、
前記主サービスデータを逆多重化して、１つの放送サービスに対して相異なる優先度のデータストリームがマッピングされるサブチャンネルに対応する各サブチャンネルデータストリームを得るステップと、
前記制御情報に基づいて、前記サブチャンネルデータストリームを復号して受信するステップと、
前記サブチャンネル別に復号されたサブチャンネルデータストリームを組み合わせて１つのサービス信号を復元するステップと、を含むことを特徴とする、放送データの優先転送を支援するための方法。
【請求項２０】
前記サブチャンネルは、前記サービス信号を生成するために必ず復号すべき基本データを搬送する優先度の高い少なくとも１本のサブチャンネルと、残りの追加データを搬送する優先度の低い少なくとも１本のサブチャンネルと、に区分されることを特徴とする、請求項１９に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
【請求項２１】
前記復号するステップは、前記受信器の性能に応じて復号したいサブチャンネルの数を設定し、前記設定された数のサブチャンネルデータを優先度の高い順に復号することを特徴とする、請求項１９に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
【請求項２２】
前記データストリームは、相異なる量子化間隔を持つ少なくとも２つの階層のデータストリームに区分されたサブチャンネルデータを復号するものであることを特徴とする、請求項１９に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
【請求項２３】
前記サブチャンネルデータストリームは、相異なるフレーム転送レートを持つ少なくとも２つの階層に区分されたデータストリームを復号するものであることを特徴とする、請求項１９に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
【請求項２４】
前記サブチャンネルデータストリームは、相異なる空間解像度を持つ少なくとも２つの階層に区分されたサブチャンネルデータを復号するものであることを特徴とする、請求項１９に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
【請求項２５】
前記復元するステップは、
前記少なくとも１本のサブチャンネルデータストリームに含まれる少なくとも１つの階層ストリームデータをビデオ復号して前記放送サービスに関するビデオサービス信号を生成することを特徴とする、請求項１９に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
【請求項２６】
前記復号するステップは、
前記各サブチャンネル別に逆多重化されたサブチャンネルデータストリームを逆インタリーブするステップと、
前記逆インタリーブされたデータストリームを復号するステップと、
前記復号されたデータストリームを逆スクランブルするステップと、を含むことを特徴とする、請求項１９に記載の放送データの優先転送を支援するための方法。
【請求項２７】
デジタル放送システムの受信器における優先転送されたデータの受信装置において、
受信されたデータを復調する復調部と、
前記復調されたデータを主サービスデータと前記主サービスデータを復号するための制御情報に分割するフレーム逆多重化器と、
前記主サービスデータを逆多重化して、１つの放送サービスに対して相異なる優先度のデータストリームがマッピングされるサブチャンネルに対応する各サブチャンネルデータストリームを得る主サービスチャンネル逆多重化器と、
前記制御情報に基づいて、前記サブチャンネルデータストリームを復号して受信する復調部と、
前記サブチャンネル別に復号されたサブチャンネルデータストリームを組み合わせてサービス信号を復元するデータ復元部と、を備えることを特徴とする放送データの優先転送を支援するための装置。
【請求項２８】
前記サブチャンネルは、
前記サービス信号を生成するために必ず復号すべき基本データを搬送する優先度の高い少なくとも１本のサブチャンネルと、第２のデータを搬送する優先度の低い少なくとも１本のサブチャンネルと、に区分されることを特徴とする、請求項２７に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。
【請求項２９】
前記データ復元部は、
前記受信器の性能に応じて復号したいサブチャンネルの数を設定し、前記設定された数のサブチャンネルを優先度が高い順に復号することを特徴とする、請求項２７に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。
【請求項３０】
前記サブチャンネルストリームは、
相異なる量子化間隔を持つ少なくとも２つの階層に区分されたデータストリームであることを特徴とする、請求項２７に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。
【請求項３１】
前記サブチャンネルストリームは、
相異なるフレーム転送レートを持つ少なくとも２つの階層に区分されたデータストリームであることを特徴とする、請求項２７に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。
【請求項３２】
前記サブチャンネルデータストリームは、
相異なる空間解像度を持つ少なくとも２つの階層に区分されたデータストリームであることを特徴とする、請求項２７に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。
【請求項３３】
前記データ復元部は、
前記少なくとも１本のサブチャンネルデータに含まれる少なくとも１つの階層データストリームをビデオ復号化して前記放送サービスに関するビデオサービス信号を生成するビデオ復号器であることを特徴とする、請求項２７に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。
【請求項３４】
前記サブチャンネル受信部は、
前記各サブチャンネル別に逆多重化されたサブチャンネルデータストリームを逆インタリーブする逆インタリーバと、
前記逆インタリーブされたデータストリームを復号するチャンネル復号器と、
前記復号されたデータストリームを逆スクランブルするエネルギー分散逆スクランブラーと、を備えることを特徴とする、請求項２７に記載の放送データの優先転送を支援するための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデジタルオーディオ放送システム（Digital Audio Broadcasting system；以下、「ＤＡＢシステム」と称する。）及び地上波デジタルマルチメディア放送システム（Digital Multimedia Broadcasting system；以下、「地上波ＤＭＢシステム」と称する。）に係り、特に、ＤＡＢの送出器を用いてオーディオサービス、データサービス及びビデオサービスを転送するに当たり、データの優先度に基づいて符号レートを異なるように適用し、１つのサービスに属するデータを相異なるサブチャンネルを用いて転送する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記ＤＡＢ送出器は、一般的にＥＵＲＥＫＡ １４７ ＤＡＢとして参照されるＤＡＢシステムの送出器であって、上記ＤＡＢシステムは、ヨーロッパにおいて、既存のＡＭ及びＦＭ放送のデジタル信号を供給するためのオーディオ及びデータサービスのデジタル放送システムである。
【０００３】
上記ＤＡＢシステムは、転送可能なサービスとして、オーディオサービス及びデータサービスを規定している。近年、個人携帯通信技術と無線データ転送技術の飛躍的な発展に伴い、移動中にも利用可能なマルチメディアサービスへの要求が高くなりつつある。この要求に応えて、上記ＤＡＢシステムのストリームモードを用いてマルチメディアサービスを提供可能にした地上波ＤＭＢシステムが提案されている。
【０００４】
上記地上波ＤＭＢシステムは、上記ＤＡＢシステムのストリームモードを用い、移動端末でもＴＶプログラムの視聴を可能にする移動マルチメディア技術の代表例である。上記地上波ＤＭＢシステムは、上記ＤＡＢシステムから支援するオーディオサービスとデータサービスを提供機能はもとより、安定したビデオサービスの提供機能をも兼ね備えている。このため、上記地上波ＤＭＢシステムは、ＤＡＢシステムの送出器と受信器を共有し、さらには、ビデオサービスの提供のためのビデオ符号器及び復号器を備えている。
【０００５】
以下、添付図面に基づき、上記ＤＡＢシステムについて詳細に説明する。
【０００６】
図１は、従来の技術によるＤＡＢシステムの送出器の構造図である。
【０００７】
図１を参照すると、転送しようとするオーディオサービス１０１とデータサービス１０６は、１つのＤＡＢ信号に多重化される。上記オーディオサービス１０１とデータサービス１０６が多重化される過程は、下記の通りである。
【０００８】
上記オーディオサービスのための信号１０１は、オーディオ符号器１０２において符号化される。上記オーディオ符号器１０２は、入力された信号１０１を転送するに先立って、不要な情報を除去してからデータ圧縮を行うことにより、データ転送量を軽減し、その結果として、一層効率よいデータ転送を可能にしている。上記オーディオ符号器１０２は、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）１ Audio Layer−２またはＭＰＥＧ２ Audio Layer−２の規格に準拠している。
【０００９】
上記オーディオ符号器１０２において圧縮されたデータは、エネルギー分散スクランブラー１０３に入力される。上記エネルギー分散スクランブラー１０３においては、擬似ランダムバイナリシーケンス（Pseudo-Random Bianry Sequence；以下、「ＰＲＢＳ」と称する。）が上記入力されたデータに掛け算される。上記入力データは、同一ビットが繰り返される特定なパターンを含んでいる。ところが、上記特定なパターンの繰り返しは、転送すべきデータを高周波数帯域のものに変換したとき、所望しない直流成分の信号を生成する。このため、上記所望しない信号が生成されることを防ぐために、上記ＰＲＢＳを入力データに掛け算する上記エネルギー分散スクランブラー１０３を経る。上記エネルギー分散スクランブラー１０３を経ることで、データは、スクランブラーに入力するときに特定のパターンが繰り返されたとしても、その出力値はランダムなパターンへと変わる。
【００１０】
上記エネルギー分散スクランブラー１０３を経たデータは、チャンネル符号器１０４に
入力する。上記ＤＡＢシステムのチャンネル符号器１０４においては、畳み込み符号化過程とパンクチャリング過程を行う。音声サービスのための上記畳み込み符号は、１／４の符号化レートを持つ。上記畳み込み符号化を経たデータは、パンクチャリング過程を経る。上記パンクチャリング過程において用いるパンクチャリングベクトルは、ＤＡＢシステムに合計で２４種類が適用可能であり、上記２４種類のベクトルのうちどのベクトルを用いたかによって、符号化レートは異なってくる。
【００１１】
上記符号化方法には、不均一誤り保護（Unequal Error Protection、以下、 「ＵＥＰ」と称する。）符号化方法と、均一誤り保護（Equal Error Protection ；以下、「ＥＥＰ」と称する。）符号化方法の２種類のモードが存在する。上記ＵＥＰ符号化方法は、符号化器の出力部を４つに分け、各部分に異なるパンクチャリングベクトルを適用して各部分別にその符号化レートを異ならせる方法である。これに対し、上記ＥＥＰ符号化方法は、出力データが同じパンクチャリングベクトルを用いることで、一定の符号化レートを持たせる方法である。上記パンクチャリングベクトルとしてどれを選択するかによって、その符号化レートが異なるため、上記ＤＡＢシステムは、パンクチャリングベクトルのパターンによる幾つかの選択可能な符号化レートを持つことになる。上記選択可能な符号化レートは、ＵＥＰ符号化方法とＥＥＰ符号化方法のうちどれを用いるかによって異なり、上記選択可能な符号化レートは、また、転送しようとするサブチャンネルの容量によっても異なる。
【００１２】
上記選択可能な符号化レートのうちどの符号化レートを適用するかは、現在転送するデータの種類とその特性に基づき、送出器において決められる。送出器は、上記選択可能な符号化レートのうち、現在転送するデータが誤り特性に敏感なものであるか、あるいは、遅延特性に敏感なものであるかを考慮して、誤り特性に敏感なものである場合は、誤り訂正性能を高めるように符号化レートを選択し、遅延特性に敏感なものである場合は、データの転送レートを高めるように符号化レートを選択する。一方、上記送出器において選択された符号化レートに関する情報を受信器に転送する。上記符号化レートに関する情報は、多重化構成情報（ＭＣＩ：Multiplex Configuration Information）１１３に含まれる。
【００１３】
上記チャンネル符号器１０４からの出力データは、時間インタリーバ１０５に渡される。上記時間インタリーバ１０４は、入力信号の出力の順番を一定の規則に従って可変する動作を行うブロックであって、上記ＤＡＢシステムにおいては、畳み込みインタリーバを用いる。
【００１４】
上記畳み込みインタリーバは、予め定められた長さのレジスターを持っており、その長さには１６種類が存在し、異なる長さを持つ１６個のレジスターの順次配列も予め定められている。上記畳み込みインタリーバに入力するデータは、各レジスターに順次に入力すると共に、各レジスターは、格納されている最後のビットを出力値として送り出す。このため、入力されたデータはレジスターの長さ分の遅延を経た後、レジスターの出力値として送出可能になる。すなわち、出力データは、その位置によって時間的な遅延を持たないことも、時間的な遅延を持つこともある。
【００１５】
上記出力データ値の時間的な遅延は、各レジスターの長さによって異なる。上記出力データが各レジスターの長さによってその遅延値を異にするため、インタリーバの出力値のデータは、入力時とはその順番が異なる。上記インタリーバからの出力データの順番が変わると、上記データが送出器から受信器へと転送される間にバースト誤りが生じたとしても、受信器に渡される前に逆インタリーバを経ることで、各誤り発生ビットの位置がバラバラになるためにランダムな誤りとなり、これにより、復号器における誤り訂正が可能になる。
【００１６】
上記時間インタリーバ１０５からの出力データは、主サービスチャンネル多重化器１１１に入力する。オーディオサービスの場合、１以上のサービスが共存することがあり、各サービス別に上記過程をそれぞれ別々に経た後、上記主サービスチャンネル多重化器１１１に入力する。
【００１７】
データサービスのための信号１０６は、データ符号器１０７を経る。上記データ符号器１０７は、データサービスの種類によってそのタイプが異なる。または、上記データ符号器１０７は省かれても良い。
【００１８】
上記データ信号は、エネルギー分散スクランブラー１０８に入力する。上記エネルギー分散スクランブラー１０８の機能は、上記オーディオサービス信号のために用いられるエネルギー分散スクランブラー１０３と同様であり、上記エネルギー分散スクランブラー１０８に用いられるＰＲＢＳもまた、上記エネルギー分散スクランブラー１０３に用いられるＰＲＢＳと同様である。
【００１９】
上記エネルギー分散スクランブラー１０８からの出力データは、チャンネル符号器１０９に入力する。上記チャンネル符号器１０９は、上記オーディオサービス信号のために用いられるチャンネル符号器１０４と同様に、畳み込み符号化過程とパンクチャリング過程を経た後、ＵＥＰ符号化方法とＥＥＰ符号化方法モードのどちらか一方を選択して適用可能である。一般に、オーディオサービス信号はＵＥＰ符号化方法を用い、データサービス信号はＥＥＰ符号化方法を用いる。上記チャンネル符号器１０９の符号化レートは、上記オーディオサービスにおける記述と同様に、選択可能な符号化レートのうち送出器が転送するデータサービスの特性に合うものを選択して用い、上記選択された符号化レートは、多重化構成情報１１３に含まれて受信器に転送される。
【００２０】
上記チャンネル符号器１０９を経たデータは、時間インタリーバ１１０に渡される。上記時間インタリーバ１１０は、上記オーディオサービス信号のために用いられる時間インタリーバ１０５と同様に、畳み込みインタリーバを用いる。
【００２１】
そして、上記時間インタリーバ１１０からの出力データは、主サービスチャンネル多重化器１１１に入力する。上記データサービスも、上述したオーディオサービスの場合と同様に、１以上のサービスの稼動時に存在することができ、各サービス別に上記過程をそれぞれ別々に経た後、主サービスチャンネル多重化器１１１に入力する。
【００２２】
上述したように、上記主サービスチャンネル多重化器１１１には、オーディオサービスとデータサービスのための信号がそれぞれ別々に符号化及びインタリーブ過程を経て入力する。上記各サービスの信号処理過程がサービス毎にそれぞれ別々に行われることは、各サービス毎に相異なる符号化レートを持つことを意味する。
【００２３】
上記各サービスがそれぞれ別々の符号化過程を経る単位を、物理的な概念からサブチャンネルという。すなわち、各符号器及び時間インタリーバは、１本のサブチャンネル単位に行われ、上記チャンネル符号化過程において、上述したように、各サブチャンネルは、選択可能な多数の符号化レートのうち転送するサービスデータの特性に合うものを選択的に用いる。このため、他のサブチャンネルを用いるサービスは、他の符号化レートを持つことができる。
【００２４】
上記ＤＡＢシステムにおいて、サービスを転送するための方法としては、２種類が存在する。すなわち、一つは、１本のサブチャンネルに１つのサービスのみを転送可能なストリームモード転送方式であり、もう一つは、１本のサブチャンネルに１以上のサービスを転送可能なパケットモード転送方式である。上記ストリームモード転送方式は、オーディオサービス転送に用いられ、上記パケットモード転送方式は、通常のデータサービス転送のために用いられる。さらに、データサービスをストリームモードを用いて転送することも可能である。オーディオプログラムに関わるデータの場合、オーディオサービス信号と同じサブチャンネルを介して転送することも可能である。さらに、交通情報や緊急情報などの優先データの場合は、ＦＩＣデータサービス信号１１２から分離して高速情報チャンネル（Fast Information Channel；以下、「ＦＩＣ」と称する。）を介して転送することもできる。
【００２５】
上記ＦＩＣは、制御情報を転送することが主な機能であり、上記ＦＩＣデータサービス信号１１２と、各サブチャンネルの多重化に関する制御情報である多重化構成情報１１３と、各サブチャンネルに割り当てられたサービスに関する制御情報を含んでいるサービス情報（ＳＩ）１１４と、により構成される。
【００２６】
上記サブチャンネル別の符号化及びインタリーブ過程を経た信号は、主サービスチャンネル多重化器１１１に入力され、上記主サービスチャンネル多重化器１１１は、入力されたサブチャンネルを多重化する。上記多重化されたサブチャンネルデータは、１本の主サービスチャンネル（Main Service Channel；以下、「ＭＳＣ」と称する。）を構成する。上記ＭＳＣは、フレーム多重化器１１８に入力する。上記フレーム多重化器１１８の入力としては、上記ＭＳＣに加えてＦＩＣが存在し、上記ＭＳＣとＦＩＣ、そして同期チャンネルが１つのＤＡＢフレームを構成する。
【００２７】
図２は、従来の技術によるＤＡＢシステムのフレーム構造図である。
【００２８】
上記ＤＡＢフレーム２０１は、同期チャンネル２０２と、ＦＩＣ２０３と、ＭＳＣ２０４と、により構成される。上記ＤＡＢフレーム２０１は、１つのヌルシンボルと、７６個のシンボルと、により構成されるが、第１の直交周波数分割多重化（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；以下、「ＯＦＤＭ」と称する。）シンボルはヌルシンボルであり、第２のＯＦＤＭシンボルは位相参照シンボル（Phase Reference Symbol；以下、「ＰＲＳ」と称する。）である。上記第１のヌルシンボルには転送される信号がないため、ヌルシンボル期間中のエネルギーは、他のシンボルの転送期間に比べて大幅に少ない。このため、受信器は、エネルギー検出アルゴリズムを用いて上記ヌルシンボル期間を見出すことにより、フレームの開始点を見出すことができる。上記第２のシンボル、ＰＲＳは、データ復調のために必要な位相情報を転送する。上記２つのシンボルが構成するチャンネルが上記同期チャンネル２０２であり、上記同期チャンネル２０２は、ＤＡＢフレームのうち時間的に先頭にある２つのシンボル期間である。
【００２９】
上記同期チャンネル２０２以降はＦＩＣ２０３期間であり、３つのシンボルがＦＩＣを転送するために用いられる。残りの７２個のシンボルは、ＭＳＣ２０４を転送するために用いられる。
【００３０】
上記ＦＩＣ２０３は、複数の高速情報ブロック（Fast Information Block；以下、「ＦＩＢ」と称する。）２０５により構成され、上記１つのＦＩＣ２０３を介して転送されるＦＩＢ２０５の数は、転送モードによって異なる。転送モードには合計で４種類が存在し、転送モード１の場合は１２個、転送モード２の場合は３つ、転送モード３の場合は４つ、転送モード４の場合は６個が存在する。
【００３１】
１つのＦＩＢ２０５は、合計で２５６ビットの長さであり、上記ＦＩＢ２０５は、ＦＩＢデータ部分２０６の２４０ビットと、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）２０７の１６ビットと、により構成される。上記ＦＩＢデータ部分２０６は、さらに多数の高速情報グループ（Fast Information Group；以下、「ＦＩＧ」と称する。）２０８により構成される。上記ＦＩＧ２０８は、ＦＩＧヘッダー２０９とＦＩＧデータ期間２１０とに分割される。上記ＦＩＧヘッダー２０９は、ＦＩＧデータ期間２１０中に転送されるデータの型を知らせるＦＩＧ型２１１と、ＦＩＧデータ期間２１０の長さを知らせるＦＩＧ長２１２と、により構成されている。上記ＦＩＧ２０８は、ＦＩＢデータ期間２０６を介して転送されるが、転送するＦＩＧ２０８の全長がＦＩＢデータ期間２０６の長さと同じではない場合、終了指示子２１３を介して有効なデータ期間の終端を知らせ、残りの期間は０でパディングする。上記終了指示子２１３は８ビットであり、いずれも１の値である。
【００３２】
上記ＭＳＣ２０４は、転送するデータが占める期間であって、共用インタリーブフレーム（Common Interleaved Frame；以下、「ＣＩＦ」と称する。）２１４により構成され、上記ＣＩＦ２１４の数は転送モードによって異なる。転送モード１の場合は４個、転送モード２と３の場合は１つ、転送モード４の場合は２つである。上記ＣＩＦ２１４は、その長さが５５２９６ビットであり、上記ＣＩＦ２１４はサブチャンネル２１５により構成される。上記転送するサブチャンネルがＣＩＦの長さに達しない場合、残りの期間は０でパディングする。
【００３３】
図１を再び参照すると、主サービスチャンネル多重化器１１１において多重化されたＭＳＣは、フレーム多重化器１１８に入力する。また、上記フレーム多重化器１１８にＦＩＣが入力する。
【００３４】
上記ＦＩＣに転送される情報には、交通情報や緊急メッセージを転送するためのＦＩＣデータサービス信号１１２と、多重化構成情報１１３（Multiplex Configuration Information；以下、「ＭＣＩ」と称する。）と、サービス情報１１４（Service Information；以下、「ＳＩ」と称する。）などが含まれる。上記ＦＩＣデータサービス信号１１２と、ＭＣＩ１１３とＳＩ１１４は、制御情報多重化器１１５に入力する。上記多重化構成情報１１３には、多重化器１１１において各サブチャンネルをＭＳＣにマッピングするときに必要な制御情報が含まれており、各チャンネル符号器１０４、１０９の符号化レートに関する情報も含まれている。このため、上記多重化構成情報１１３をもって送出器の各サブチャンネルのチャンネル符号器１０４、１０９と上記主サービスチャンネル多重化器１１１を制御し、受信器は、上記多重化構成情報１１３を受信して各サブチャンネルのチャンネル復号器と逆多重化器を制御する。
【００３５】
図２を示されるように、上記ＭＣＩとＳＩは、ＦＩＧのデータ部分２１０に割り当てられ、ＦＩＧのヘッダー２０９には、上記ＦＩＧデータ部分２１０から転送されるデータがＭＣＩであるか、あるいは、ＳＩであるかに関する情報を含める。このため、受信器においては、上記ＦＩＧヘッダー２０９のＦＩＧを介して転送されるデータの種類がどれかを判断することができる。上記ＦＩＧは、転送するデータの量によってその長さが可変的であり、各ＦＩＧの長さに関する情報もまた、上記ＦＩＧヘッダー２０９から知ることができる。上記ＦＩＣを介して転送されるＦＩＧは、ＭＣＩとＳＩを転送する場合もあれば、これに加えて、ＦＩＣデータサービスのためのチャンネルであるＦＩＤＣ（Fast Information Data Channel）を転送する場合もある。上記データの種類の区分もまた、ＦＩＧヘッダー２０９から知ることができる。上記各種の型のＦＩＧは、制御情報多重化器１１５において１ＦＩＣを構成する。
【００３６】
上記ＦＩＣは、エネルギー分散スクランブラー１１６を経るが、上記エネルギー分散スクランブラー１１６は、データの転送のためのエネルギー分散スクランブラー１０３、１０８と同じである。
【００３７】
上記エネルギー分散スクランブラー１１６からの出力ストリームは、チャンネル符号器１１７を経る。上記チャンネル符号器１１７においては畳み込み符号が用いられ、ＦＩＣの符号化レートは１／３に固定されている。
【００３８】
上記チャンネル符号器１１７を経たＦＩＣは、オーディオ及びデータサービスのデータよりなる主サービスチャンネル多重化器１１１からの出力データに対応するＭＳＣと一緒に、フレーム多重化器１１８において１つのＤＡＢフレームを構成する。図２に示すように、ＦＩＣは、フレームの構造の点から、上記ＭＳＣよりも時間的に先行し、上記ＦＩＣは、上記ＭＳＣとは異なり、時間インタリーブを経ないため、受信器においてＭＳＣよりも早く復調可能になる。
【００３９】
上記フレーム多重化器１１８を経たＤＡＢフレームは、放送（ＤＡＢ）信号生成部１２４においてＤＡＢ信号１２３として生成されて転送される。上記ＤＡＢ信号生成部１２４は、データ変調器１１９、周波数インタリーバ１２０、同期シンボル生成器１２１、ＯＦＤＭ変調器１２２を備える。上記ＤＡＢ信号生成部１２４の動作を詳述すると、下記の通りである。
【００４０】
上記フレーム多重化器１１８を経たＤＡＢフレームは、データ変調器１１９において連続する２ビットをマッピングするものであり、特に、１つのビットはＩチャンネルデータに、もう１つのビットはＱチャンネルデータにマッピングして、２ビットが１つのシンボルとなるＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）変調を経た後、周波数インタリーバ１２０において並べ替えられる。上記周波数インタリーバ１２０においては、転送すべきＩ／ＱデータのうちＱデータだけを並べ替える。上記Ｑデータの並べ替えの規則は、各転送モード毎に異なり、上記規則は、各転送モード毎に所定のテーブルを用いる。上記テーブルは、Ｅｕｒｅｋａ １４７規格であるＥＴＳＩ ＥＮ ３００ ４０１に定義されている。
【００４１】
上記周波数インタリーブを経たデータは、ＯＦＤＭ変調器１２２に入力して高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）が行われるが、上記周波数インタリーブ効果により、各サブチャンネルのデータは各副搬送波に続くようにマッピングされるのではなく、その位置が分散されてマッピングされ、これにより、転送されるデータは周波数選択的なフェージングに強靭な性能を持つことが可能になる。上記ＯＦＤＭ変調器１２２には、上記周波数インタリーバ１２０を経たデータシンボルと共に、同期シンボル生成器１２１からの出力データも入力する。
【００４２】
上記同期シンボル生成器１２１においては、図２の同期チャンネル２０２のＰＲＳを生成する。上記ＰＲＳは、Ｄ−ＱＰＳＫ（差分ＱＰＳＫ）変調のための位相基準を与える。上記Ｄ−ＱＰＳＫは、以前のシンボルと現在のシンボルとの位相差を用いた変調方式により隣り合う２シンボルの位相情報を転送し、受信器においては、受信されるシンボルの位相差を計算して転送されたシンボル値を復調する。上記Ｄ−ＱＰＳＫ変調の行われた信号は、ＩＦＦＴによりＯＦＤＭシンボルに変調され、上記変調された７６個のＯＦＤＭシンボルが１つのＤＡＢフレーム信号１２３となり、上記ＤＡＢフレーム信号１２３は、４種類の使用可能な転送モードによってそのフレーム長が異なる。転送モード１の場合は９６ｍｓであり、転送モード２と３の場合は２４ｍｓであり、転送モード４の場合は４８ｍｓである。なお、韓国の地上波ＤＭＢにおいては、ＤＡＢの転送モード１を用いる。
【００４３】
図３は、従来の技術によるＤＡＢシステムの受信器の構造図である。
【００４４】
図３を参照すると、受信器は、ＤＡＢ信号３０１を受信すると、ＤＡＢ信号復調部３２３において復調された後、フレーム逆多重化器３０５に入力する。上記ＤＡＢ信号復調部３２３の動作は、下記の通りである。
【００４５】
上記ＤＡＢ信号３０１を同期検出器３０３が受信する。上記同期検出器３０３は、上記ＤＡＢ信号３０１を用いても良く、ＯＦＤＭ復調器３０２からの出力信号を用いても良い。
【００４６】
上記同期検出器３０３は、３種の同期検出機能を行う。第１の同期は、ＤＡＢフレームの開始点を見出す過程であるフレーム同期検出である。第２の同期は、受信された信号の周波数オフセットを補正するための過程である周波数同期検出である。第３の同期は、正確なＦＦＴ時点を見出すために、各シンボルの開始点のタイミングオフセットを補正するためのシンボルタイミング同期検出である。これらの３種の同期検出を行うために、時間領域の信号である保護期間を用いるか、あるいは、周波数領域の信号であるＯＦＤＭ復調器３０２からの出力信号を用いる。各同期検出過程の具体的なアルゴリズムは、受信器の実装上の問題となるため、ここではそれ以上の詳細な説明を省く。
【００４７】
上記ＯＦＤＭ復調器３０２においては、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行い、時間領域の信号を周波数領域の上記ＤＡＢ信号に変換する。上記ＯＦＤＭ復調器３０２においては、周波数逆インタリーブも一緒に行う。上記ＦＦＴ過程と周波数逆インタリーブを経たデータは、データ復調器３０４を介してフレーム逆多重化器３０５に入力し、上記フレーム逆多重化器３０５により制御情報を転送するＦＩＣ信号と、データが転送されるＭＳＣ信号とに区分される。
【００４８】
上記フレーム逆多重化器３０５において区分されたＦＩＣ信号は、チャンネル復号器３０６、エネルギー分散逆スクランブラー３０７を順次に経た後、制御情報逆多重化器３０８において、ＦＩＣデータサービス信号３０９とＭＣＩ３１０とＳＩ３１１に区分される。上記ＭＣＩ３１０を復調すると、各サブチャンネルが主サービスチャンネルＭＳＣのどの部分に位置しており、長さはどれ程であるかを知ることができ、各サブチャンネルがどの符号化レートを用いたかの情報も得られる。
【００４９】
上記ＭＣＩ３１０の各サブチャンネルに関する情報は、主サービスチャンネル逆多重化器３１２を制御するのに用いられる。上記ＭＣＩ３１０の情報を基に、上記主サービスチャンネル逆多重化器３１２においては、各サブチャンネルのデータを区分する。上記サブチャンネルがオーディオサービスである場合、上記サブチャンネルのデータは、逆インタリーバ３１３、チャンネル復号器３１４を順次に経る。上記チャンネル復号器３１４は、上記ＭＣＩ３１０の情報から符号化レートを決めてデータを復号する。上記チャンネル符号器３１４からの出力データは、エネルギー分散逆スクランブラー３１５を経た後、オーディオ復号器３１６において復号されてオーディオ信号３１７として出力される。
【００５０】
データサービスの場合、主サービスチャンネル逆多重化器３１２は、サブチャンネルがデータサービスである旨を上記ＭＣＩ３１０の情報から知り、逆インタリーバ３１８に該当サブチャンネルのデータを渡す。上記逆インタリーバ３１８を経たデータは、チャンネル復号器３１９において復号化されるが、上記符号化レートもまた、上記ＭＣＩ３１０から知ることができる。上記チャンネル復号器３１９からの出力データは、エネルギー分散逆スクランブラー３２０を経た後、データ復号器３２１において復号されてデータサービス信号３２２として出力される。
【００５１】
上述したように動作する従来の技術によるＤＡＢシステムの送受信器の構造において、送出するデータは、基本的に、サブチャンネル単位で符号化及びインタリーブされる。このように、１以上のサービスにおいて、データは１本のサブチャンネルを用いて転送されるため、複合処理中、端末に受信されるサービスデータの全部が不要な場合であっても、全てを受信して復号するという不都合があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００５２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＤＡＢシステム及びＤＭＢシステムにおいて、上記ＤＡＢシステムの送出器を用いてオーディオサービス、データサービス及びビデオサービスを転送するに当たり、データの優先度に基づいて符号レートを異ならせて適用可能に、１つのサービスに属するデータを相異なるサブチャンネルを用いて優先転送する方法及び装置を提供することにある。
【００５３】
本発明は、データの優先度に基づくサービスに対して転送サブチャンネルを区分することにより、受信器のニーズに応えてデータの復調を選択的に行う方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００５４】
本発明の実施形態によると、デジタル放送システムの送出器において放送データの優先転送を支援するための方法は、提供しようとする少なくとも１つの放送サービスの優先転送の支援有無を判断するステップと、上記少なくとも１つの放送サービスが優先転送を支援する場合、上記少なくとも１つの放送サービスを転送する複数のサブチャンネルを設定し、上記各サブチャンネルにマッピングされるデータの優先度を決めるステップと、上記優先度を決めた後、上記少なくとも１つの放送サービスのデータストリームを該当優先度に基づいて上記サブチャンネルにマッピングするステップと、上記サブチャンネルにマッピングされたデータストリームを相異なる符号器によってそれぞれ符号化して転送するステップと、を含むことを特徴とする。
【００５５】
本発明の他の実施形態によると、デジタル放送システムの送出器において放送データの優先転送を支援するための装置は、提供しようとする少なくとも１つの放送サービスデータを転送する複数のサブチャンネルを設定し、各サブチャンネルにマッピングされるデータの優先度を決め、上記少なくとも１つの放送サービスのデータストリームを該当優先度に基づいて上記サブチャンネルにマッピングするデータ生成器と、上記サブチャンネルにマッピングされたデータストリームを相異なる符号器によりそれぞれ符号化して転送する複数のサブチャンネル送信器と、を備えることを特徴とする。
【００５６】
本発明のまた他の実施形態によると、デジタル放送システムの受信器における優先転送されたデータの受信方法は、受信されたデータを復調するステップと、上記復調されたデータから主サービスデータと上記主サービスデータを復号するための制御情報を得るステップと、上記主サービスデータを逆多重化して、１つの放送サービスに対して相異なる優先度のデータストリームがマッピングされるサブチャンネルに対応する各サブチャンネルデータストリームを得るステップと、上記制御情報に基づいて、上記サブチャンネルデータストリームを復号して受信するステップと、上記サブチャンネル別に復号されたサブチャンネルデータストリームを組み合わせて１つのサービス信号を復元するステップと、を含むことを特徴とする。
【００５７】
本発明のさらなる実施形態によると、デジタル放送システムの受信器における優先転送されたデータの受信装置は、受信されたデータを復調する復調部と、上記復調されたデータを主サービスデータと上記主サービスデータを復号するための制御情報に分割するフレーム逆多重化器と、上記主サービスデータを逆多重化して、１つの放送サービスに対して相異なる優先度のデータストリームがマッピングされるサブチャンネルに対応する各サブチャンネルデータストリームを得る主サービスチャンネル逆多重化器と、上記制御情報に基づいて、上記サブチャンネルデータストリームを復号して受信する復調部と、上記サブチャンネル別に復号されたサブチャンネルデータストリームを組み合わせてサービス信号を復元するデータ復元部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００５８】
本発明は、１つのサービスに属するデータを優先度に基づいて区分し、相異なるサブチャンネルに符号レートを異ならせて適用することにより、データの転送効率を高めることができ、受信器のニーズに応えてデータの復調を選択的に行うことにより、受信器における復調時間の短縮及びハードウェアの複雑性の低減を両立できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
以下、添付した図面に基づき、本発明に係る好適な実施の形態を詳細に説明する。下記の説明においては、本発明に係る動作を理解する上で必要となる部分だけが説明され、それ以外の部分についての説明は、本発明の要旨を曖昧にしないために省略することに留意すべきである。さらに、後述する用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語であって、これは、ユーザ、運用者の意図または慣例などによって異なる。よって、その定義は、この明細書の全般に亘っての内容を基に行われるべきである。
【００６０】
本発明は、ＤＡＢシステムの送出器において、同じサービスのデータをその優先度に基づき、転送すべきサブチャンネルを異ならせて優先転送する方式に関するものであり、ビデオサービス信号の場合を例として説明する。
【００６１】
また、本発明において提案するデータの優先度に基づく優先転送は、その適用がビデオサービス信号に限定されるものではなく、サービスの特性によってオーディオサービス及びデータサービスの場合にも使用可能である。
【００６２】
さらに、この明細書における送出器は、地上波ＤＭＢシステムの送出器であるが、上述したように、地上波ＤＭＢシステムの送出器はビデオサービスのための装置を除いては、ＤＡＢシステムの送出器と同様なため、その適用範囲が地上波ＤＭＢシステムに限定されることはない。
【００６３】
さらに、上記データの優先度に基づく優先転送は、１つのサービスに対して１以上のサブチャンネルを用いて転送する方法であって、この明細書においては、１つのサービスに２本のサブチャンネルを用いる場合を例として挙げる。上記サブチャンネルの数は、システムにおける可用サブチャンネルの数や転送すべきデータの優先度の分布及びデータの量によって異なり、２以上になることもある。
【００６４】
図４は、本発明の好適な実施の形態による、データの優先度に基づく優先転送機能を支援する送出器の構造図である。
【００６５】
図４における送出器は、図１における既存のＤＡＢシステムの送出器の構造に基づくものである。図４のオーディオサービス信号１０１とデータサービス信号１０６は、既存のＤＡＢシステム送出器と同様、オーディオ／データ符号器１０２、１０７、及びエネルギー分散スクランブラー１０３、１０８、チャンネル符号化器１０４、１０９と時間インタリーバ１０５、１１０を順次に経た後、主サービスチャンネル多重化器４０９に入力する。上記オーディオサービス信号１０１とデータサービス信号１０６の転送については、図１を参照されたい。
【００６６】
すなわち、図４中、従来の技術と同じ動作を行う要素については、図１と同じ参照番号を付してその詳細な説明を省く。
【００６７】
上記オーディオサービス１０１とデータサービス１０６に加えて、ビデオサービス信号４０１が他のサービスに入力する。上記ビデオサービス信号４０１はビデオ符号器４０２を経、上記ビデオ符号器４０２は、オーディオ符号器１０２の機能と同様に、入力されたデータから不要な情報を除去してデータ圧縮を行うことで転送データを低減することにより、より効率よいデータの転送を可能にしている。ビデオ符号器４０２は、データ生成器とも呼ばれ、ビデオサービス信号をビデオ符号化して複数の階層データを生成する。
【００６８】
上記ビデオ符号器４０２としては、ＭＰＥＧ４ Ｐａｒｔ １０ ＡＶＣ規格のものを用いることができる。上記ビデオ符号器４０２においては、データを効率よく復号するために、データを２階層に分割して送るスケーラビリティ技術を用いる。上記２階層データのうち一つは、ビデオの復号のために必ず必要な基本データとしての基本階層ビットストリームであり、残りの階層データは、追加データとしての補完階層ビットストリームである。
【００６９】
上記スケーラビリティ技術としては、その符号化方式によって３種類が挙げられる。第１の方法は、基本階層と補完階層のデータに相異なる量子化間隔を持たせる信号対雑音比（Signal to Noise Ratio；以下、「ＳＮＲ」と称する。）スケーラビリティであり、第２の方法は、基本階層と補完階層のデータに相異なるフレーム転送レートを持たせる時間スケーラビリティであり、第３の方法は、基本階層と補完階層のデータに相異なる空間解像度を持たせる空間スケーラビリティである。
【００７０】
図５は、本発明の好適な実施の形態による、スケーラビリティを支援するビデオ符号器を示す。
【００７１】
図中、参照番号５０１は、ＳＮＲスケーラビリティを用いる場合を示す。ＳＮＲスケーラブル符号器５０１ａにおいては、基本階層データ５０１ｂよりも量子化間隔を狭めて量子化中に生じる雑音を低減したデータを補完階層データ５０１ｃとして転送する。復号器において、基本階層は、復号により通常の画質のビデオ画像を出力することができる。さらに、補完階層を一緒に復号すると、基本階層のみを復号した場合における雑音を除去することができるので、雑音の低減された一層良好なビデオ出力を得ることができる。
【００７２】
参照番号５０２は、時間スケーラビリティを用いる場合を示す。時間スケーラビリティの場合、基本階層には下位階層のフレームを転送し、補完階層には、基本階層に転送できなかった上位階層のフレームを転送する。すなわち、例えば、１秒につき３０フレーム分の転送データがある場合、主フレームとしての１５枚のフレームを基本階層に転送し、残りの１５枚のフレームを補完階層に転送する。復号器においては、基本階層に転送されるフレームのみを復号してもビデオ出力が得られるが、補完階層データを復号すると、よりスムーズに動くビデオを出力することが可能になる。
【００７３】
参照番号５０３は、空間スケーラビリティを用いる場合を示す。空間スケーラブル符号器は、基本階層には低い解像度のデータを転送し、補完階層には高い解像度のデータを転送する。例えば、復号器から基本階層のデータのみを転送すると、ＳＤＴＶ級の画質を得ることができ、補完階層のデータまで復号すると、ＨＤＴＶ級の画質を得ることができる。
【００７４】
上記３種類のスケーラビリティ符号化方式の共通的な特徴は、データが２階層に分割され、且つ、基本階層は必ず復号するが、補完階層は選択的に復号するところにある。このため、上記ビデオ符号器３０２からの出力は、いかなるスケーラビリティ符号化方式を用いたかによらずに、２階層、すなわち、相異なる優先度を持つデータに区分される。必須データは必ず転送して復号しなければならないために優先度が高いデータと命名し、選択データは優先度が低いデータと命名する。
【００７５】
図４を参照すると、上記相異なる優先度のデータストリームは、相異なるサブチャンネルを介して転送される。
【００７６】
上記優先度が高いデータストリームはエネルギー分散スクランブラー４０３に入力されてチャンネル符号器４０５を経、上記優先度が低いデータストリームはエネルギー分散スクランブラー４０４に入力されてチャンネル符号器４０６を経る。上記２本のチャンネル符号器４０５、４０６は、図１に示すように、サブチャンネルの符号化レートが選択可能な多数の符号化レートに基づいて決められるが、同じサービスのデータであっても、送出器はデータの優先度に基づいてデータを区分したため、各サブチャンネル別に相異なる符号化レートを選択することが可能である。
【００７７】
従来のシステムにおいて、ビデオ符号器４０２のデータストリームが全て１つの同じチャンネル符号器において符号化されていたのに対し、本発明においては、上記優先度が異なる２つのデータが別々にチャンネル符号器４０５、４０６を経るように構造化している。すなわち、優先度が高いデータは参照番号４１５のサブチャンネル送信器を経るサブチャンネルに転送され、優先度が低いデータは参照番号４１６のサブチャンネル送信器を経るサブチャンネルに転送される。それぞれ別々のサブチャンネルにおいて行われる過程は、下記の通りである。
【００７８】
優先度が高いデータは、チャンネル符号器４０５において符号化される。上記チャンネル符号器４０５は畳み込み符号を用い、上記チャンネル符号器４０５に適用される符号化レートは、図１に示すように、送出器が転送するデータの特性に応じて決める必要がある。上記チャンネル符号器４０５において処理するデータはその優先度が高いため、高い符号化レートを選択した方が、サービスの質を高める上で有効な方法である。上記チャンネル符号器４０５の符号化レートは、サブチャンネルの情報を知らせる多重化構成情報４１０に含まれて受信器に転送される。上記チャンネル符号器４０５からの出力データは、時間インタリーバ４０７を介して主サービスチャンネル多重化器４０９に入力する。
【００７９】
優先度が低いデータは、チャンネル符号器４０６において符号化される。上記チャンネル符号器４０６は畳み込み符号を用い、符号化レートもまた、転送データの特性に応じて、送出器において適正値に設定しなければならない。上記チャンネル符号器４０６において処理するデータはその優先度が低いため、比較的に低い符号化レートを選択することにより、効率よいデータ転送を行う。すなわち、優先度が高いデータに高い符号化レートを適用する代わりに、優先度が低いデータには低い符号化レートを適用することにより、結果的に、１つのサービスのために同じデータを転送するとしても、サービスの品質を高めることが可能である。上記チャンネル符号器４０６の符号化レートは、サブチャンネルの情報を知らせる多重化構成情報４１０に含まれて受信器に転送される。上記チャンネル符号器４０６からの出力データは、時間インタリーバ４０８を経た後に主サービスチャンネル多重化器４０９に入力する。
【００８０】
結局、１つのビデオサービス信号４０１は１つのビデオ符号器４０２において符号化されたが、その優先度に基づいてデータが区分され、相異なるサブチャンネル４１５、４１６を介して主サービスチャンネル多重化器４０９に入力する。
【００８１】
上記主サービスチャンネル多重化器４０９には、上記データ優先度に基づく優先転送機能を支援するビデオサービスサブチャンネルだけではなく、既存のオーディオサービスサブチャンネル及びデータサービスサブチャンネル、またはデータ優先度に基づく優先転送機能を用いるオーディオサービスサブチャンネル及びデータサブチャンネルも入力する。各サブチャンネルを多重化するために、上記主サービスチャンネル多重化器４０９は、上記多重化構成情報４１０に基づいて制御される。
【００８２】
本発明に係るＦＩＣは、交通情報や緊急情報などの至急データを転送するためのＦＩＣデータサービス４１７と、各サブチャンネルの多重化に関する制御情報である多重化情報（ＭＣＩ）４１０と、各サブチャンネルに割り当てられたサービスに関する制御情報を含んでいるサービス情報４１１と、により構成される。このとき、上記データ優先度に基づく優先転送のための制御情報は、ＭＣＩ４１０またはＳＩ４１１に挿入されて転送可能である。もし、上記多重化構成情報４１０を介して上記データ優先度に基づく優先転送のための制御情報を転送するならば、上記多重化構成情報４１０は、１つのサービスに用いられるサブチャンネルＩＤとサブチャンネルの符号化レートと共に、各サブチャンネルを介して転送されるデータの優先度に関する情報も含む。このため、既存の多重化構成情報４１０には、１つのサービスがいくつのサービスコンポーネントを持つかと、各サービスコンポーネントがどのサブチャンネルにマッピングされているかだけを含んでいたが、データ優先度に基づく優先転送機能を行うサービスが存在する場合、多重化構成情報４１０は、各サブチャンネルの優先度に関する情報をさらに含む必要がある。
【００８３】
上記優先度に関する情報は、サブチャンネルの情報と共に制御情報多重化器４１２においてＦＩＧデータ期間を構成し、上記ＦＩＧは、エネルギー分散スクランブラー４１３を経てチャンネル符号器４１４において畳み込み符号化された後、フレーム多重化器１１８に入力してＦＩＣ期間中に転送される。
【００８４】
上記フレーム多重化器１１８を経たＤＡＢフレームは、ＤＡＢ信号生成部１２４においてＤＡＢ信号１２３として生成されて転送される。上記ＤＡＢ信号生成部１２４は、データ変調器１１９、周波数インタリーバ１２０、同期シンボル生成器１２１、ＯＦＤＭ変調器１２２を備える。上記ＤＡＢ信号生成部１２４の動作の詳細を説明すると、下記の通りである。上記フレーム多重化器１１８を経たＤＡＢフレームは、データ変調器１１９において連続する２ビットをマッピングするものであり、特に、１つのビットはＩチャンネルデータに、もう１つのビットはＱチャンネルデータにマッピングして、２ビットが１つのシンボルとなるＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）変調が行われた後、周波数インタリーバ１２０において並べ替えられる。上記周波数インタリーバ１２０においては、転送すべきＩ／ＱデータのうちＱデータのみを並べ替える。上記Ｑデータの並べ替えを行う規則は、各転送モードごとに異なり、この規則は、各転送モードごとに所定のテーブルを用いる。上記テーブルは、Ｅｕｒｅｋａ １４７規格となるＥＴＳＩ ＥＮ ３００ ４０１に定義されている。
【００８５】
上記周波数インタリーブの行われたデータは、ＯＦＤＭ変調器１２２に入力して高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）されるが、上記周波数インタリーブ効果により、各サブチャンネルのデータは各副搬送波に続くようにマッピングされるのではなく、その位置が分散されてマッピングされ、これにより、転送されるデータは周波数選択的なフェージングに強靭な性能を持つことになる。上記ＯＦＤＭ変調器１２２には、上記周波数インタリーバ１２０を経たデータシンボルと共に、同期シンボル生成器１２１からの出力データも入力する。上記同期シンボル生成器１２１においては、図２の同期チャンネル２０２のＰＲＳを生成する。上記ＰＲＳは、Ｄ−ＱＰＳＫ（差分ＱＰＳＫ）変調のための位相基準を与える。上記Ｄ−ＱＰＳＫは、以前のシンボルと現在のシンボルとの位相差を用いた変調方式により、隣り合う２シンボルの位相情報を転送し、受信器においては、受信されるシンボルの位相差を計算して転送されたシンボル値を復調する。上記Ｄ−ＱＰＳＫ変調の行われた信号は、ＩＦＦＴによりＯＦＤＭシンボルに変調され、上記変調された７６個のＯＦＤＭシンボルが１つのＤＡＢフレーム信号１２３となり、上記ＤＡＢフレーム信号１２３は、４種の適用可能な転送モードによってそのフレーム長を異にする。転送モード１の場合は９６ｍｓであり、転送モード２と３の場合は２４ｍｓであり、転送モード４の場合は４８ｍｓである。なお、韓国の地上波ＤＭＢにおいては、ＤＡＢの転送モード１を用いる。
【００８６】
図６は、本発明の好適な実施の形態による、データの優先度に基づく優先転送機能を支援する送出器の動作過程を示すフローチャートである。
【００８７】
後述する動作は、ビデオ符号器において行われる。ステップＳ６０１において、転送すべきフレームのデータが入力すると、ステップＳ６０２において、送出器は、現在のサービスが優先転送を支援するかどうかを判断する。もし、現在のサービスが上記優先転送を支援しない場合はステップＳ６０３へ移り、１本のサブチャンネルにマッピングしてステップＳ６０７へ移る。しかし、現在のサービスが上記優先転送を支援する場合は、ステップＳ６０４へ移り、送出器は、転送すべきサブチャンネルの数Ｎを設定して各サブチャンネルの優先度パラメータＰｎを決める。
【００８８】
ここでは、２本のサブチャンネルを用いるビデオサービスの場合を例として挙げる。このため、Ｎ＝２に設定し、且つ、各サブチャンネルの優先度パラメータＰ１とＰ２を決める。このとき、優先度パラメータＰｎは、１以上の整数値を持ち、値が低いほど優先度が高いことを意味する。サブチャンネル１を優先度が高いデータのためのサブチャンネルとして設定し、Ｐ１＝１に決める。サブチャンネル２は、優先度が低いデータのためのサブチャンネルとして設定し、Ｐ２＝２に決める。
【００８９】
上記パラメータの設定を終えた後、ステップＳ６０５において、符号器からの出力データに関する優先度Ｐを判断する。上記Ｐ値は、各サブチャンネルの優先度パラメータが持つ値から選択する。例えば、上記ステップＳ６０５において、出力データが基本階層のデータであれば、優先度が高いデータであるために、現在時点におけるＰは１として決め、補完階層データは、現在時点における優先度Ｐを低い優先度である２として設定する。その後、ステップＳ６０６へ移り、Ｐ１に該当するサブチャンネル１に上記基本階層データをマッピングし、サブチャンネル２に上記補完階層データをマッピングして、データの優先度に基づいて優先的に信号を処理した後にステップＳ６０７へ移り、サブチャンネルを多重化してＭＳＣを生成する。ステップＳ６０８において、上記ＭＳＣと入力されたＦＩＣを多重化し、ステップＳ６０９においては、上記ＭＳＣとＦＩＣの多重化信号に同期シンボルを挿入して放送信号を生成してステップＳ６１０へ移り、上記放送信号を受信器に転送する。このとき、本発明の実施の形態において、上記放送信号は、ＯＦＤＭ変調方式を用いたＤＡＢ信号である。
【００９０】
図７は、本発明の好適な実施の形態による、データの優先度に基づく優先転送機能を支援する受信器の構造図である。
【００９１】
図７中、従来の技術と同じ動作を行う要素については、図３と同じ参照番号を付してその詳細な説明を省く。
【００９２】
図６に示すように、データの優先度に基づく優先転送機能を支援する場合、受信器は、別途のさらなるモジュールや装置を必要としない。このため、受信器の基本的な動作は、図３のものと同様である。ＤＡＢ信号７０１が受信器に入力されると、これはＤＡＢ信号復調部７２１において復調され、その後、フレーム逆多重化器７０５に入力される。上記ＤＡＢ信号復調部７２１の具体的な動作は、下記の通りである。
【００９３】
上記ＤＡＢ信号７０１が入力されると、ＯＦＤＭ復調器７０２、同期検出器７０３、データ復調器７０４を順次に経た後、フレーム逆多重化器７０５においてＦＩＣデータとＭＳＣデータに区分される。上記ＦＩＣデータは、チャンネル復号器７０６において復号化され、エネルギー分散逆スクランブラー７０７を経た後、制御情報逆多重化器７０８において、ＭＣＩ７１０とＳＩ７１１とに区分される。その後、上記受信器は、上記ＭＣＩ７１０とＳＩ７１１から特定なサービスのデータが優先度に基づく優先転送を支援するかどうかを知ることができ、且つ、各サブチャンネルのうち最も優先度が高いサブチャンネルがどれかを知ることが可能になる。
【００９４】
上記サブチャンネルに関する情報は、主サービスチャンネル逆多重化器７１２を制御するが、上記主サービスチャンネル逆多重化器７１２においては、受信された上記ＭＳＣデータをサブチャンネル別に区分する。上記各サブチャンネルに関する情報に基づき、主サービスチャンネル逆多重化器７１２においては、各サービス別に信号を区分して各サブチャンネル復調のための逆インタリーバに入力させる。
【００９５】
本発明において提案する優先転送を支援するビデオサービスが存在する場合、主サービスチャンネル逆多重化器７１２は、各サブチャンネルの優先度に関する情報をＭＣＩ７１０やＳＩ７１１から得、上記優先度に基づく優先度が高いサブチャンネルは、逆インタリーバ７１３と、チャンネル復号器７１４及びエネルギー分散逆スクランブラー７１５を備えるサブチャンネル受信部を介してビデオ復号器７１９に入力してから復号され、ビデオ信号７２０として出力される。上記優先度に基づく優先度が低いサブチャンネルが存在するならば、上記優先度が低いサブチャンネルを受信器において復調する必要がない場合、逆インタリーバ７１６以降の端、すなわち、逆インタリーバ７１６、チャンネル復号器７１７、エネルギー分散逆スクランブラー７１８を備えるサブチャンネル受信部が動作しなくなる。
【００９６】
逆に、受信器が優先度の低いサブチャンネルをも復調したい場合、上記優先度が高いサブチャンネルと同様に、逆インタリーバ７１６以降の端が動作することになる。そして、優先度が低いサブチャンネルを復調した場合、上記ビデオ復号器７１９（ここで、上記ビデオ復号器７１９はデータ復元部とも呼ばれる。）においては、複数のサブチャンネルを組み合わせてビデオ信号を再生する。すなわち、送信側から、１つのサービスデータを複数のサブチャンネルを用いて転送した場合、上記受信器は、その性能に応じて上記複数のサブチャンネルのうち優先度が高い順に復号したいサブチャンネルの数を設定し、各サブチャンネル別に復号して組み合わせた後、ビデオサービス信号７２０として出力する。
【００９７】
図８は、本発明の好適な実施の形態による、データの優先度に基づく優先転送機能を支援する受信器の動作を示すフローチャートである。
【００９８】
ステップＳ８０１において、受信器は、ＤＡＢ信号を受信してデータの復調を開始し、ステップＳ８０２において、データ復調過程を行うことにより、制御情報としてのＭＣＩとＳＩが得られる。また、ステップＳ８０３において、上記ＤＡＢ信号に含まれているデータは、各サブチャンネル別に逆多重化される。ステップＳ８０４において、上記受信されたサブチャンネルに優先転送が適用されたかどうかを判断し、もし、サブチャンネルに優先転送が適用されていない場合、ステップＳ８０５において、サブチャンネル復調を遅滞なく開始する。しかし、上記サブチャンネルに優先転送が適用されたならば、ステップＳ８０６において、受信器は、上記受信器の性能に応じて該当サービスのデータを復調する基準となる優先度パラメータＰを設定する。ここでは、２本のサブチャンネルを用いるビデオサービスの場合を例として挙げる。
【００９９】
受信器は、ビデオサービスの２本のサブチャンネルのうち１本のサブチャンネルのみを復号したい場合、Ｐ＝１に設定する。もし、１以上のサブチャンネルを復調したい場合は、上記１以上のサブチャンネルのうち最も優先度が低いサブチャンネルの優先度の値をＰに設定する。すなわち、４本のサブチャンネルが存在するが、優先度が高い３本のサブチャンネルを復調したい場合は、Ｐ＝３に設定すれば良い。
【０１００】
その後、ステップＳ８０７において、優先度別にサブチャンネルを割り当てる。もし、１つのサービスデータに対して４本のサブチャンネルが存在するが、優先度が高い３本のサブチャンネルを復調したい場合は、データの優先度に基づいてＰ＝１，２，３のサブチャンネルにそれぞれデータを割り当ててからステップＳ８０８へ移り、サブチャンネル別に復調を行う。これに対し、ステップＳ８０７において、最も優先度が低いデータにはサブチャンネルを割り当てることなく、ステップＳ８０９へ移り、サブチャンネル復調を行わない。すなわち、逆インタリーブ後の動作を行わない。別の例においては、１つのサービスデータに対して４本のサブチャンネルが存在するが、最も優先度が高い１つのデータのみを復調したい場合、上記ステップＳ８０７において、上記最も優先度が高い１つのデータにのみサブチャンネルを割り当ててからステップＳ８０８へ移り、サブチャンネル復調を行う。
【０１０１】
これに対し、残りの３つの優先度が低いデータは、ステップＳ８０７においてサブチャンネルを割り当てないため、ステップＳ８０９へ移り、サブチャンネル復調を行わない。上記サブチャンネルの割り当ては、ＭＣＩまたはＳＩから得られた制御情報に基づいて行うことができる。すなわち、図６において想定された、サブチャンネル１の優先度Ｐ１＝１であり、サブチャンネル２の優先度Ｐ２＝２となる情報が送出器からＭＣＩやＳＩを介して転送され、受信器は、上記ステップＳ８０２において上記ＭＣＩとＳＩが取得されたため、上記各サブチャンネルの優先度パラメータ情報を既に持っている。このため、上記ステップＳ８０７において、上記データの優先度を反映してサブチャンネルを割り当てることができる。
【０１０２】
なお、上記サブチャンネルの割り当ては、上記ＭＣＩまたはＳＩから得られた制御情報と上記受信器の性能を考慮して行われる。すなわち、１つのサービスデータに対して４本のサブチャンネルが存在するとき、上記受信器が高画質を支援可能なものである場合、上記受信器は、優先度が高い３つのデータにサブチャンネルを割り当てることができるが、上記受信器が高画質を支援しない場合、最も優先度が高い１つのデータにのみサブチャンネルを割り当てる。このとき、上記サービス優先度パラメータＰは、１フレームの動作が終了していない限り可変できないが、その次のフレームが始まるときは、その優先度を可変可能である。サービスの優先度パラメータ値を可変するための判断根拠は、受信器が任意に選択可能であり、制約を受けることはない。
【０１０３】
次いで、上記ステップＳ８０８においてサブチャンネル別に復調されたデータは、ステップＳ８１０において組み合わせられてサービス信号として出力される。
【０１０４】
もし、受信器が、データの優先度に基づく優先転送の有無を判断できない既存の受信器、例えば、従来のＤＡＢ受信器であっても、１つのサービスを転送する複数のサブチャンネルＩＤをサービス構成情報から読み取ることは可能である。このため、既存の受信器は、転送された全てのサブチャンネルに関する情報を得て全てのサブチャンネルを復号するため、その動作に問題を起こすことがない。
【０１０５】
また、従来には、データを優先度に基づいて別々に符号化されたとしても、単一のサブチャンネルを介して転送されるため、チャンネル復号器を経てからはじめて各データの優先度の順位を知ることができた。これに対し、本発明においては、データが優先度に基づいて相異なるサブチャンネルを介して転送されるため、受信データがＯＦＤＭ復調器を経てから各サブチャンネル別に区分されるタイミングで、受信器は、上記受信データの優先度を知ることができる。このため、従来のシステムにおいては、優先度が低くて復調を行う必要がないデータであっても、チャンネル復号器を経てからはじめて優先度の順位を知ることができるため、全てのデータがチャンネル復号過程まで必ず経る必要があった。これに対し、本発明の受信器においては、各サブチャンネルのデータの復調有無を判断することが、ＯＦＤＭ復調器の以降の端において行える。このため、復調を行いたくないデータの場合は、該当サブチャンネルを復調しておらず、受信器の復調過程を低減可能である。本発明においては、ＤＡＢシステムの送出器に適用可能な技術を提案しているが、上記地上波ＤＭＢシステムが上記ＤＡＢシステムの送出器を共有するため、本発明は、ＤＡＢシステムのみならず、地上波ＤＭＢシステムにも適用可能な技術であることは言うまでもない。
【０１０６】
一方、本発明の詳細な説明の欄においては、その具体的な実施の形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない限り、種々な変形が可能であることは言うまでもない。よって、本発明の範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲及びその均等物により定まるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】従来の技術によるＤＡＢシステムの送出器の概略構造図。
【図２】従来の技術によるＤＡＢシステムのフレームの概略構造図。
【図３】従来の技術によるＤＡＢシステムの受信器の概略構造図。
【図４】本発明の好適な実施の形態による、データの優先度に基づく優先転送機能を支援する送出器の構造図。
【図５】本発明の好適な実施の形態による、スケーラビリティを支援するビデオ符号器を示す図。
【図６】本発明の好適な実施の形態による、データの優先度に基づく優先転送機能を支援する送出器の動作過程を示すフローチャート。
【図７】本発明の好適な実施の形態による、データの優先度に基づく優先転送機能を支援する受信器の概略構造図。
【図８】本発明の好適な実施の形態による、データの優先度に基づく優先転送機能を支援する受信器の動作過程を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１０８】
１０１：オーディオサービス信号
１０２：オーディオ／データ符号器
１０３：エネルギー分散スクランブラー
１０４：チャンネル符号化器
１０５：時間インタリーバ
１０６：データサービス信号
１０７：オーディオ／データ符号器
１０８：エネルギー分散スクランブラー
１０９：チャンネル符号化器
１１０：時間インタリーバ
１１８：フレーム多重化器
１１９：データ変調器
１２０：周波数インタリーバ
１２１：同期シンボル生成器
１２２：ＯＦＤＭ変調器
１２３：ＤＡＢ信号
１２４：ＤＡＢ信号生成部
４０１：ビデオサービス信号
４０２：ビデオ符号器
４０３：エネルギー分散スクランブラー
４０４：エネルギー分散スクランブラー
４０５：チャンネル符号器
４０６：チャンネル符号器
４０７：時間インタリーバ
４０８：時間インタリーバ
４０９：主サービスチャンネル多重化器
４１０：多重化構成情報
４１１：サービス情報
４１２：制御情報多重化器
４１３：エネルギー分散スクランブラー
４１４：チャンネル符号器
４１５：サブチャンネル
４１６：サブチャンネル
４１７：ＦＩＣデータサービス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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